07 - Fisiologia e Saúde Humana

Conhecer os mecanismos de geração do potencial de ação é muito interessante para um biólogo, visto que é um exemplo do que a vida consegue fazer e o homem ainda tem dificuldade de imitar.

Quando o potencial de membrana atinge o potencial limiar, são abertos canais iônicos dependentes de voltagem. No caso dos neurônios de mamíferos, são abertos canais de sódio. Ocorre então a despolarização, em virtude da grande entrada de cargas positivas. Para que a compensação seja também muito rápida, a repolarização ocorre devido à abertura de canais de potássio e esses íons saem da célula, visto que o interior agora é positivo e há uma menor concentração de potássio no meio extracelular.

Figura 1.2: Potencial de Ação padrão - Na parte superior é mostrado como é feito o registro do potencial. Um axônio foi impalado com um microeletrodo e um eletrodo de referência é colocado no meio extracelular. O potencial de ação é um fenômeno muito rápido. No axônio (prolongamento dos neurônios) leva cerca de 0,2 milisegundos. A despolarização é resultado da entrada de íons sódio e a repolarização é devido à saída de íons potássio. No final da fase de repolarização e durante alguns milisegundos após a passagem do potencial de ação, o transporte ativo de sódio e potássio funciona em alta velocidade, recolocando potássio no interior da célula e os íons de sódio para o exterior.

Os potenciais de ação podem ter vários formatos e duração. O que tem maior duração é o potencial de ação do coração e o platô corresponde ao tempo necessário para esvaziar o ventrículo.

Se você associou um potencial de ação a cada batimento cardíaco, está correto(a)!!!

Figura 1.3: Potencial de ação de uma fibra de Purkinge do coração mostrando o platô.

Ao acabar o potencial de ação, a condição elétrica da membrana volta ao normal, mas os íons ainda estão invertidos. Nessa hora começa a funcionar um mecanismo mais lento. A bomba de sódio/potássio faz com que o sódio saia e o potássio entre.

Animação 7: Bomba de sódio.
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Além dos canais dependentes de voltagem que deixam fluir sódio ou potássio, também existem os canais de cálcio. Estes deixam passar uma grande quantidade de cálcio e pequena quantidade de sódio. Como a concentração de cálcio no interior de uma célula em repouso é cerca de 10.000 vezes menor que a no exterior, quando esses canais abrem, o cálcio entra. Esses canais têm velocidade de condução menor que os canais de sódio dependentes de voltagem. Algumas células musculares lisas não têm o canal rápido que conduz sódio e, portanto, a sua despolarização é mais lenta e totalmente dependente de cálcio.

A saída de cálcio do meio intracelular depende de bombas de cálcio e também da própria bomba de sódio, visto que há um trocador sódio/cálcio que trabalha usando a energia do excesso de sódio que entra pela bomba de sódio/potássio.